اثر روش سیلیکا لیزینگ بر روی استحکام باند کامپوزیت رزین به آلیاژ نیکل- کروم: مقایسه لیزرهای CO2 و Nd:YAG

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

2 استاد گروه پروتزهای دندانی، مرکز تحقیقات بیماری‏های دهان، فک و صورت، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

3 استادیار گروه پروتزهای دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی هرمزگان

4 استادیار گروه مواد دندانی، مرکز تحقیقات مواد دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

5 دستیار تخصصی گروه ترمیمی و زیبایی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

چکیده

مقدمه: در این مطالعه ذرات آلومینای پوشیده با سیلیکا (پودر Cojet)  با هدف تثبیت روی سطح فلز تحت تابش دو نوع  لیزر CO2 و Nd:YAG قرار گرفتند (سلیکالیزینگ) و استحکام باند برشی آنها با کامپوزیت بررسی شد.
مواد و روش ها: 40 نمونه دیسکی شکل از جنس آلیاژ نیکل-کروم تهیه شد. سطح باند شونده در تمام نمونه ها توسط ذرات اکسید آلومینیوم µ50 سندبلاست شدند. نمونه ها به 4 گروه 10تایی تقسیم و به صورت زیر آماده سازی شدند: 1- سندبلاست با اکسید آلومینیوم (A.A)؛
2- سندبلاست با پودر
(CJ) Cojet؛ 3- سطح نمونه ها با پودر Cojet پوشیده شده و لیزر Nd:YAG  به سطح تابیده شد
(CJ-Lased-Nd:YAG)؛ 4- سطح نمونه ها با پودر Cojet پوشیده شده و لیزر CO2  به سطح تابیده شد (CJ-Lased-CO2). سپس کامپوزیت رزین بر روی سطح نمونه ها کیور شد. بعد از ترموسایکل، استحکام باند برشی نمونه ها توسط دستگاه یونیورسال اندازه گیری شد. نوع شکست در زیر میکروسکوپ نوری مشاهده شد و دو نمونه از هر گروه با SEM و WDX بررسی شد. داده ها با استفاده از آزمون های ANOVA و Tukey آنالیز شدند (α=0.05).
یافته ها: مقدار استحکام باند در گروه CJ به طور معنی داری از سایر گروه ها بالاتر بود (001/0P<). بین مقادیر استحکام باند برشی گروه های A.A، CJ-Lased-Nd:YAG و CJ-Lased-CO2تفاوت معنی داری وجود نداشت (05/0<P). در گروه Si-CO بیشتر نمونه ها دچار شکست Cohesive شدند؛ در حالی که در سایر گروه ها تمام نمونه ها دچار شکست Adhesive در محل تماس فلز و کامپوزیت شدند.
نتیجه گیری: روش سیلیکالیزینگ با استفاده از پودر Cojet و به همراه لیزرهای CO2 و Nd:YAG در افزایش استحکام باندکامپوزیت به فلز موثر نمی باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Influence of Silica-Lasing Method on the Bond Strength of Composite Resin to Ni-Cr Alloy: Comparison of CO2 and Nd:YAG Lasers

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Nakhaei 1
  • Azam Sadat Madani 2
  • Pedram Ansari Astaneh 3
  • Hossein Bagheri 4
  • Samin Alavi 5
1 Assistant Professor, Dept of Prosthodontics, Dental Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Professor, Dept of Prosthodontics, Oral & Maxillofacial Diseases Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
3 Assistant Professor, Dept of Prosthodontics, School of Dentistry, Hormozgan University of Medical Sciences, Bandar Abbas, Iran.
4 Assistant Professor, Dept of Dental Materials, Dental Material Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
5 Postgraduate Student, Dept of Restorative Dentistry, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Introduction: In this study silica-coated alumina particles (Cojet sand) were irradiated by CO2 laser and Nd:YAG laser with the intention of  stabilization on the metal surface and bond strength to composite resin was evaluated.
Materials & Methods: Forty Ni-Cr cylindrical specimens were fabricated. The bonding surface of all specimens was airborne-particle abraded using 50 µm aluminum oxide particles. Specimens were divided into four groups that received the following surface treatments: 1-airborne-particle abrasion alone (A.A); 2- airborne-particle abrasion with Cojet sand; 3-metal surface coated with Cojet sand and irradiated by Nd:YAG laser (CJ-Lased-Nd:YAG); 4- metal surface coated with Cojet sand and irradiated by CO2 laser (CJ-Lased-CO2). Composite resin was applied on metal surfaces. Specimens were thermocycled and tested in shear mode in a universal testing machine. The mode of failure was determined, and two specimens in each group were examined by scanning electron microscopy and wavelength dispersive X-ray spectroscopy. The shear bond strength values were analyzed using ANOVA and Tukey’s tests (α=0.05).
Results: Si-CO showed significantly higher shear bond strength in comparison to other groups (P<0.001). There was no significant difference among groups A.A, CJ-Lased-Nd:YAG and CJ-Lased-CO2 (P>0.05). In Si-CO group, the failure mode was mostly cohesive; but other groups showed adhesive failure in the metal-composite interface.
Conclusion: Silica-lasing with Cojet sand and irradiation of Nd:YAG or CO2 laser is not an effective method in improving  metal-composite bond strength.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silica-coating
  • Silica-lasing
  • Nd:YAG laser
  • CO2 laser
  • Bond Strength
  • Composite Resin

مقدمه

علیرغم کارایی کلینیکی و طول عمر، رستوریشن های متال سرامیک مستعد شکستگی هستند. به طوری که پس از پوسیدگی، دومین دلیل جایگزینی این رستوریشن ها، شکستگی و پریدگی پرسلن می باشد.(1) شیوع شکستگی پرسلن از 3/2 تا 8 درصد گزارش شده است.(3-2) جایگزینی یک رستوریشن با پریدگی پرسلن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و زمان زیادی می گیرد. در نتیجه ترمیم آن با کامپوزیت به عنوان یک راه حل جایگزین در نظر گرفته می شود. با این حال وقتی شکستگی منجر به پدیدار شدن فلز گردد، ترمیم مناسب ناحیه مورد نظر یکی از معضلات دندانپزشکی خواهد بود؛ زیرا استحکام باند کامپوزیت به فلز کمتر از پرسلن می باشد.(4-6).

تاکنون روش های مختلفی برای ایجاد یک باند محکم بین سوبسترای فلزی و مواد رزینی معرفی شده است. در دهه 1990، ایرابرژن با ذرات اکسید آلومینیوم 50 میکرونی معرفی شد و سبب بهبود استحکام باند بین سطح فلز و رزین های کامپوزیتی گردید.(8و7) دریک روش دیگر، ترکیب سندبلاست و اچ با اسید هیدروفلوریک نیز نتایج امیدوارکننده ای را به دنبال داشت.(9) علاوه بر روش های مکانیکی که منجر به بهبود باند کامپوزیت به فلز می شوند، روش های شیمیایی نیز مورد توجه واقع شده اند.(5) منومرهای رزینی، چسبندگی شیمیایی بهتری را به آلیاژهای بیس متال نشان داده اند. در بین این منومرها، MDP در مقایسه با دیگر منومرهای باندینگ فلزی نتایج مطلوبی را به دنبال داشته است.(11و10) همچنین نشان داده شده که به کار بردن توام سایلن بر روی سطح آلیاژ به همراه سندبلاست و اسیداچ، موجب باند قوی تر کامپوزیت به فلز می شود.(12) در تکنیکی دیگر که به نام Tribochemical coating شناخته می شود، سطح فلز توسط ذرات آلومینای پوشیده شده با سیلیکا به کمک هوای فشرده ساییده می شود. ذرات سیلیکا به داخل سطح فلز نفوذ کرده و گیر می کنند. استفاده از سایلن بلافاصله بعد از این فرآیند باعث ایجاد باند شیمیایی بین لایه سیلیکا و رزین کامپازیت می شود.(15-13و5) یکی از سیستم های مطرح و موفق که بر اساس روش Tribochemical coating  طراحی شده و به صورت داخل دهانی استفاده می شود، سیستم Cojet است. در این سیستم پودر Cojet حاوی ذرات آلومینای پوشیده با سیلیکا به ابعاد حدود 30 میکرون می باشد.

امروزه از لیزر تقریباً در تمام رشته های دندانپزشکی استفاده می شود. چندین مطالعه به بررسی اثر تابش لیزر بر استحکام باند بین سرامیک و کامپازیت رزین ها پرداخته اند.(21-16) گزارش شده است که در مقایسه با سندبلاست، آماده سازی سطح فلز با لیزر XCl، استحکام باند کامپازیت رزین به فلز را افزایش می دهد.(23و22) با این حال استفاده از لیزر Er:YAG یک روش موثر برای ایجاد خشونت سطحی آلیاژهای بیس-متال نبود.(24)

اخیراً مدنی و همکاران(26و25) روش سیلیکا لیزینگ را برای ایجاد باند بین فلزو کامپازیت معرفی کرده اند. در این روش سطح آلیاژ بیس متال توسط پودر اپک پرسلن مخلوط شده با آب پوشیده شد. پس از خشک شدن و تشکیل یک لایه نازک از پودر اپک، نمونه ها تحت تابش لیزر Nd:YAG قرار گرفتند. آنها گزارش کردند که  تابش لیزر منجر به ذوب سطحی فلز در عرض چند دهم ثانیه  و سرد شدن مجدد آن می شود در نتیجه  ذرات پرسلن موجود در سطح  در  نقاط تابش لیزر با فلز ادغام شده یک فاز آلیاژی جدید تشکیل می دهند که حاوی سیلیس می باشد. سپس برروی این سطح سایلان زده می شود که می تواند باعث افزایش استحکام باند کامپوزیت به سوبسترای فلزی شود.

هرچند استفاده از این روش سبب افزایش استحکام باند کامپوزیت به فلز شد؛ با این حال کارایی کمتری را در مقایسه با روشSilica coating   نشان داد. همانطور که ذکر شد ذرات آلومینای پوشیده با سیلیکا (پودر Cojet) در روش  Silica coatingدر ایجاد باند بین فلز و کامپوزیت  به کار می روند؛ بنابراین این احتمال وجود دارد که روش سیلیکا لیزینگ بتواند در تثبیت این ذرات روی سطح موثر باشد. هدف از این مطالعه مقایسه کارایی دو نوع لیزر CO2 و Nd:YAG در روش سیلیکا لیزینگ با استفاده از ذرات آلومینای پوشیده شده با سیلیکا (پودر Cojet)  بر روی استحکام باند کامپوزیت به فلز می باشد.

مواد و روش ها

40 نمونه مومی به شکل دیسک به قطر mm9 و ارتفاع mm3 توسط گچ فسفات باندد (Bellavest T materials; Bego, Bermen, Germany) اینوست شده و با آلیاژ بیس متال نیکل کروم (Supercast,Thermabond Alloy, Los Angeles, CA) ریخته شدند. ریختن فلز توسط ماشین سانتریفیوژ (Ductaron; KFD Dental, Tehran, Iran) صورت گرفت. پس از تمیز کردن نمونه ها از گچ و حذف اسپروها، تمام سطوح نمونه های فلزی توسط کاغذهای سیلیکون کارباید (400 and 600 grit; 3M do Brasil Ltd, Companies, Brazil) صاف شدند. این عمل در زیر آب و توسط ماشین سایشی (Grinding machine) با سرعت rpm300 (Buehler Ltd, Lake Bluff, IL) صورت گرفت. پالیش نهایی توسط یک سنگ استون استوانه ای (481 A Coral stone; Shofu Dental Co, San Marcos, CA) انجام شد.دیسک های فلزی در رینگ های پلی متیل متاکریلات (Acropars, Tehran, Iran) مانت شدند؛ به طوری که فقط یک سطح از آنها برای اقدامات بعدی در دسترس بود.

سطح باندینگ تمام نمونه ها توسط اکسید آلومینیم 50 میکرونی با فشار 7/2 بار به مدت 40 ثانیه و از فاصلۀ mm10 از سطح(Basic Classic; Renfert; Hilzingen, Germany) سندبلاست شد. سپس نمونه ها در حمام اولتراسونیک (VitasonicII) به مدت ده دقیقه تمیز شدند.

نمونه های آماده شده به 4 گروه 10 تایی تقسیم و به صورت زیر آماده سازی شدند:

 گروه 1: سندبلاست(A.A) : نمونه های این گروه غیر از سندبلاست آماده سازی دیگری را دریافت نکردند.

گروه 2: (Si-CO) Silica-coating: سطح نمونه ها با استفاده از دستگاه Cojet (Cojet prep; 3M, ESPE, Seefeld, Germany)، توسط ذرات ریز 30 میکرونی اکسید آلومینیوم پوشیده شده با سیلیکا (Cojet sand, 3M, ESPE) سندبلاست شدند. این عمل در فشار 2 bar برای مدت 15 ثانیه صورت گرفت تا زمانیکه سطح نمونه کدر شد.

گروه 3: لیزر Nd:YAG(CJ-Lased-Nd:YAG): مقداری از پودر Cojet به کمک یک قطره آب روی سطح پخش شد. سپس نمونه ها به صورت دستی تحت تابش لیزر Nd-YAG (Model: M001–10F64288 CE ENG/4.0; Fotona d.d, Liubljana, Slovenia) قرار گرفتند و لیزر به صورت اسکن کردن نقطه ای به سطح تابیده شد. بر اساس مطالعه Madani و همکاران(26) لیزر با مشخصات زیر انتخاب شد:  8W, Frequency: 20 Hz, pulse duration: 180 ìs; fluence: 40.7 J/cm2..

گروه 4: لیزر CO2(CJ-Lased-CO2): مقداری از پودر Cojet به کمک یک قطره آب روی سطح پخش شد و پس از خشک شدن توسط لیزر CO2 (Smart us-20 Deka M.E.L.A Srl 5041 calenzano Firenze Italy) با توان 5/7 وات از فاصله 7 میلیمتری تحت تابش لیزر پالس قرار گرفتند.

8 نمونه از هر گروه برای تست استحکام باند برشی در نظر گرفته شد. دو نمونه باقیمانده در هر گروه توسط طلا پوشیده شده و برای بررسی میکروسکوپ الکترونی (SEM; XL 30; Philips, Eindhoven, Netherlands) و Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy (WDX) به منظور تعیین تغییرات در محتوای سیلیکای سطح نمونه ها آماده سازی گردید.

پس از آماده سازی سطوح نمونه ها، برای گروه های 2،3 و 4 سایلن (ESPE-Sil) بر روی سطح زده شده و به مدت 30 ثانیه رها شد تا خشک گردد. سپس برای 8 نمونه در هر گروه، رزین اپک (Sinfony Opaquer; 3M ESPE, Seefeld, Germany) و پرایمر باندینگ (Visio-Bond; 3M ESPE; Seefeld, Germany) توسط یک براش و طبق دستور کارخانه سازنده به کار رفتند. سپس با استفاده از تیوب های پلی اتیلن mm) 5 قطر و mm 3 ارتفاع) کامپازیت رزین بر روی سطح کیور شد (تصویر 1). دو لایه کامپازیت قرار داده شد و هرلایه با استفاده از دستگاه لایت کیور (8 mm tip diameter, Coltolux 75; Coltene/Whaledent Inc, Cuyahoga Falls, OH) با شدت نور mW/cm2 450 و به مدت 40 ثانیه کیور شد. سپس به مدت 20 ثانیه نوردهی اضافه صورت گرفت تا از پلیمریزیشن کامل پس از برداشتن تیوب مطمئن شویم. این نمونه ها به مدت 24 ساعت در آب مقطر 37 درجه سیلسیوس نگهداری شده و سپس تحت 1000 سیکل بین 5 و 55 درجه سیلسیوس و زمان ماندگاری 20 ثانیه ترموسایکل شدند. زمان ترانسفر برای این مراحل 6 ثانیه بود. بعد از ترموسایکل نمونه ها توسط دستگاه یونیورسال .(Universal Testing Machine)(STM20; Santam, Tehran, Iran) با سرعت mm/min1 و تحت نیروی Kg 50
 Load cell تحت آزمایش قرار گرفتند. به منظور این که نیروی وارده تا حد امکان به سطح تماس کامپازیت- فلز وارد شود، از یک تیغه فلزی استفاده شد. نیروی وارده در لحظه شکست ثبت گردید و مقادیر استحکام باند برشی با استفاده از فرمول S=F/A محاسبه گردید: (S= استرس برشی بر حسب مگاپاسکال، F= نیرو در لحظۀ شکست بر نیوتن و A= مساحت ناحیۀ باند شده بر حسب mm2)

بررسی نوع شکست سطح با بزرگنمایی 30 برابر توسط استریو میکروسکوپ (Dino-Lite, New Taipei City, Taiwan) صورت گرفت. بر این اساس نمونه ها در سه دسته ادهزیو (شکست در سطح تماس کامپازیت-فلز)، کوهزیو (شکست در لایه کامپازیت) و مخلوط (ترکیبی از شکست ادهزیو و کوهزیو) طبقه بندی شدند.

از آزمون ANOVA یک طرفه برای بررسی مقادیر استحکام باند برشی استفاده شد و بعد از معنی دار بودن داده ها، آزمون تعقیبی Tukey به منظور بررسی تفاوت بین گروه ها مورد استفاده قرار گرفت.

 

تصویر 1 : شکل شماتیک نمونه های آماده سازی شده

 

یافته ها

میانگین مقادیر استحکام باند برشی برای تمام گروه های مورد مطالعه در جدول 1 نشان داده شده است. نتیجه آزمون آنالیز واریانس یک طرفه نشان داد که بین گروه های مورد مطالعه تفاوت معنی داری وجود داشت (001/0>P) (جدول 1). براساس آزمون تعقیبی Tukey گروه Si-CO نسبت به سایر گروه ها به طور معنی داری استحکام باند برشی بالاتری را نشان داد (001/0>P). بین مقادیر استحکام باند برشی گروه های سندبلاست با CJ-Lased-Nd:YAG و CJ-Lased-CO2تفاوت معنی داری وجود نداشت (05/0<P). همچنین بین CJ-Lased-Nd:YAG و CJ-CO2 تفاوتی مشاهده نشد (جدول 1).

بررسی نمونه ها تحت بزرگنمایی 30 برابر نشان داد که در گروه Si-CO بیشتر نمونه ها دچار شکست Cohesive شدند (5/87%) در حالی که در سایر گروه ها تمام نمونه ها دچار شکست Adhesive در محل تماس فلز و کامپوزیت شدند (جدول 2).

بررسی SEM نمونه ها در گروه سندبلاست سطحی یکنواخت از آلیاژ حاوی خلل و فرج های کم عمق را نشان داد (تصویر a-2) که میزان بالایی از Ni و سپس Al و به ترتیب Ti و Cr در آنالیز WDX آن مشخص بود. در گروه Si–CO سطح همانند سندبلاست به صورت یکنواختی حاوی خلل و فرج هایی بود که نسبت به گروه سندبلاست این خلل و فرج ها کوچک تر دیده می شد (تصویر b-2). از نظر آنالیز سطحی عناصر Ni در مقام اول و سپس Al، Cr، Si و Ti قرار داشت. بررسی تصاویر SEM در گروه CJ-Nd:YAG خشونت سطحی کم و ذرات کروی پراکنده در سطح را نشان داد.در نواحی خاصی Mapping عنصری نشان دهنده حضور بالا و تقریباً انحصاری عنصر آلومینیوم بود. در مناطق دیگر به ترتیب عناصر Ni، Al و Cr غالب بودند (تصویر -c2).در
CJ- Lased CO2 تحت بررسی با SEM شباهت بسیاری با گروه Sandblast دیده شد و عناصر Ni، Cr و Al به صورت غالب مشاهده شد (تصویر d-2).


جدول 1 : میانگین و انحراف معیار مقادیر استحکام باند برشی در گروه های مورد مطالعه

گروه

استحکام باند برشی

میانگین±انحراف معیار

آزمون Tukey

B

C

D

A (سندبلاست)

5±7/0

<001/0

079/0

901/0

(CJ) B

5/18±1/4

--

< 001/0

< 001/0

(CJ-Lased-Nd:YAG) C

2/9±7/3

--

--

612/0

(CJ-Lased-CO2) D

6/6±5/2

 

 

 

 

 

 

جدول 2 : توزیع فراوانی نوع شکست در گروه های مورد مطالعه پس از تست استحکام برشی

گروه

نوع شکست

Adhesive

Cohesive

Mix

سندبلاست

(0/100) 8

(0/0) 0

(0/0) 0

Silica-Coating

(0/0) 0

(5/87) 7

(5/12) 1

Cojet-Nd:YAG-Lase

(0/100) 8

(0/0) 0

(0/0) 0

Coje-CO2-Lase

(0/100) 8

(0/0) 0

(0/0) 0

 

 

 

 

تصویر 2 : نمای میکروسکوپ الکترونی(SEM) سطح آلیاژ.

(a) سندبلاست شده،      (b) Silica coating،        (c) CJ-Lased Nd:YAG،        (d) CJ- Lased CO2


بحث

براساس نتایج این مطالعه روش Cojet(Silica Coating) موثرترین روش آماده سازی سطح برای بهبود باند کامپازیت به فلز بود. در مقایسه با روش سندبلاست، استفاده از لیزر به همراه پودر Cojet استحکام باند را به طور معنی داری افزایش نداد.

سطح تماس رزین-فلز باید قابلیت تحمل حداقل MPa10 را داشته باشد.(28و27) با این وجود بر اساس استاندارد ISO 10477 (برای روکش ها و بریج های پلیمری) حداقل استحکام باند برشی باید MPa5 باشد.(6) در این مطالعه استحکام باند به دست آمده برای تمام گروه ها بیشتر از استاندارد ISO بود؛ اما فقط استحکام باند گروه Cojet MPa)5/18) بیشتر از MPa 10 بود که از نظر کلینیکی قابل قبول می باشد.

استحکام باند متوسط گروه Cojet (54/18) به طور مشخصی بالاتر از گروه های دیگر بود؛ این یافته در تایید سایر مطالعات می باشد.(39و29و3)Dos Santos و همکاران(29) استحکام باند متوسط آلیاژ نیکل کروم را بعد از 1000سیکل ترموسایکل و 8 روز نگهداری در آب 37 درجه سیلسیوس، 25 مگاپاسکال بیان کرد. Haselton و همکاران(3) در شرایط مشابه نگهداری در آب و 300 دور ترموسایکل، مقدار استحکام باند را 23 مگاپاسکال اعلام کرد. Heneda و همکاران(30) بعد از 1000 سیکل ترموسایکل و ذخیره سازی در آب C˚37 به مدت 24 ساعت و 6 ماه، مقادیر استحکام باند برشی را به ترتیب 5/20 و 95/15 مگاپاسکال گزارش کردند. در مطالعه حاضر، استحکام باند برشی به دست آمده، پایین تر از مقادیر مطالعات مذکور بود. توجیه این مساله می تواند این باشد که در مطالعه حاضر نمونه ها قبل از سندبلاست با Cojet، توسط ذرات آلومینیوم 50 میکرونی آماده سازی شده بودند. آماده سازی اولیه با آلومینا، به علت حضور آلومینیوم بر روی سطح نمونه ها، از پوشیده شدن کامل توسط ذرات Cojet جلوگیری می کند.(31) به طور کلی مقادیر به دست آمده از استحکام باند ممکن است بسته به مواد مورد استفاده یا روش به کار رفته در مطالعات مختلف، متفاوت باشد. یکی از عوامل تاثیرگذار در این زمینه می تواند تفاوت در پروسه ترموسایکل باشد. یکی از این تفاوت ها در نحوه انجام ترموسیکلینگ است. انجام ترموسیکلینگ می تواند باعث افزایش اندکی در استحکام باند شود که علت آن آزادسازی استرس های پلیمریزاسیون و یا افزایش درجه تبدیل (Conversion) کامپوزیت رزین به علت افزایش دما است.(32) از طرفی انجام ترموسیکلینگ و نگهداری در آب می تواند منجر به پدیده هیدرولیز پیوندهای بین سیلان و اکسید فلزی سطح گردد که این امر منجر به کاهش استحکام باند خواهد شد. به هر حال نتایج منتشر شده در این زمینه متفاوت و متناقض هستند.

در مطالعه حاضر استفاده از لیزرهای CO2 و Nd:YAG به همراه پودر Cojet استحکام باند را به طور معنی داری افزایش نداد؛ اما در مطالعه مدنی و همکاران(25)، استفاده از لیزر  Nd:YAGبه همراه پودر پرسلن سبب افزایش استحکام باند سمان رزینی Panavia F2 به آلیاژ نیکل-کروم شد. علت این تفاوت را می تواند به این واقعیت نسبت داده شود که پودر Cojet دارای ذرات اکسیدآلومینیوم پوشیده با سیلیکا می باشد بنایراین حضور آلومینا در قسمت مرکزی این ذرات  به  عنوان یک سد در برابر اثر لیزر بر روی فلز عمل کرده و مانع ذوب سطحی فلز و واکنش با ذرات Cojet  می شود. علاوه براین، در سیستم Cojet سایلان (ESPE_Sil) براساس واکنش با سیلیکای گیر افتاده در سطح فلز طراحی شده است. در صورتی که در  روش استفاده از  پودر Cojet به همراه لیزر اثری از ذرات سیلیکا در سطح آلیاژ وجود ندارد (عدم وجود عنصر سیلیس در آنالیز WDX). همچنین باندینگ  Panavia F2 حاوی مونومر MDP
.(10-methacryloyloxydecryl dihydrogen phosphate)  می باشد که می تواند استحکام باند بین سمان رزینی به آلیاژ بیس متال را افزایش دهد.(34و33)

در بررسی گروه Cojet-Lased-Nd:YAG توسط میکروسکوپ الکترونی، عنصر Al بسیار بیشتر از سایر عناصر مشاهده شد. در سایر مناطق به ترتیب عناصر Ni ، Al و Cr غالب بودند. عدم حضور عنصر Si می تواند توجیه استحکام باند پایین تر باشد. وجود نماهای مختلف در این گروه می تواند ناشی از این باشد که تابش لیزر به صورت دستی انجام شده است. به طور کلی میزان ضخامت پودر Cojet، فاصله نوک لیزر از سطح و میزان جذب اشعه لیزر می تواند در ایجاد اشکال مختلف کریتر در سطح موثر باشد.

تصاویر SEM از سطح نمونه های سندبلاست شده توسط اکسید آلومینیوم 50 میکرونی، وجود تخلخل های فراوان در سطح را نشان می دهند که منجر به گیر میکرومکانیکال می گردند. در مقایسه با سطح آماده سازی شده با Cojet که با ذرات 30 میکرونی سندبلاست می شوند، اندازه این تخلخل ها بزرگ تر می باشند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی به دست آمده از گروه
Cojet-Lased-CO2 شباهت بسیار زیادی با گروه کنترل داشت که این موضوع می تواند معنی دار نبودن تفاوت این دو گروه را توجیه نماید. در این گروه عناصر Cr، Ni و Al به صورت غالب مشاهده شد. در مورد پایین تر بودن استحکام باند گروه لیزر CO2، باید به عدم جذب پرتوهای تابیده شده در سطح سوبسترا توجه نمود. به عنوان مثال لیزر CO2 کمتر از لیزر Nd:YAG توسط آلیاژ جذب می شود؛ که این موضوع می تواند توجیه کم اثر بودن لیزر  CO2در سطح نمونه ها باشد.

در مطالعه حاضر نوع شکست بدست آمده در گروه کنترل، لیزر CO2 وNd:YAG از نوع ادهزیو و در گروه Cojet از نوع کوهزیو بود. براساس مطالعه Sarafiaou و همکاران(6) نوع شکست کامپازیت از روی فلز (ادهزیو، کوهزیو یا مختلط) وابسته به بزرگی استحکام باند بین فلز و کامپازیت است. به این معنی که گروه هایی که استحکام باند بالاتری دارند بیشتر دچار شکست مختلط و بیشتر از نوع کوهزیو شدند. اما در گروه هایی که استحکام باند کمتری داشتند، شکست از نوع ادهزیو بود.

 باید توجه داشت که سیلیکا لیزینگ یک روش جدید در تقویت باند کامپوزیت به فلز می باشد که عوامل متنوعی می تواند روی کارایی این تکنیک تاثیرگذار باشد.استفاده از سایر انواع لیزر همراه با تغییر در دوزهای تابش، تغییر میزان پودر پرسلن گذاشته شده روی سطح، تغییر در محتویات پودر حاوی ذرات SiO2، مخلوط کردن پودر پرسلن با ذرات جاذب نور لیزر (به عنوان مثال گرافیت برای لیزر Nd:YAG)، انجام آزمایش در محیط خلاء یا در محیط گازهای بی اثر و تغییر در سایز ذرات پرسلن می تواند به افزایش استحکام باند منجر شود.

نتیجه گیری

نتایج این مطالعه نشان داد که بالاترین میزان استحکام باند کامپوزیت به آلیاژهای نیکل-کروم با استفاده از روش Silica coating (Cojet) به دست می آید. همچنین استفاده از پودر Cojet به همراه لیزرهای CO2 و Nd:YAG به اندازه روش Cojet منجر به افزایش استحکام باند در افزایش باند کامپوزیت فلز موثر نبود.

 

تشکر و قدردانی

این طرح با پشتیبانی معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد (کد پژوهشی 89545) انجام گردیده است، که به این وسیله، مراتب سپاس پژوهشگران ابراز می گردد. نتایج به دست آمده از این تحقیق برگرفته از پایان نامه دوره تخصصی دندانپزشکی است که با شماره 437 در کتابخانه دانشکده دندانپزشکی مشهد به ثبت رسیده است.

  1. Latta MA, Barkmeier WW. Approaches for intra-oral repair of ceramic restorations. Compend Contin Educ Dent. 2000; 21(8): 635-9, 42-4.
  2. Galiasatos A. An indirect repair technique for fractured metal-ceramic restorations: A clinical report. J Prosthet Dent 2005; 93: 321-3.
  3. Haselton DR, Diaz-Arnold AM, Dunne JT Jr. Shear bond strengths of 2 intra-oral porcelain repair systems to porcelain or metal substrates. J Prosthet Dent 2001; 86(5): 526-31.
  4. Ozcan M, van der Sleen JM, Kurunmaki H, Vallittu PK. Comparison of repair methods for ceramic-fused-to-metal crowns. J Prosthodont 2006; 15(5): 283-8.
  5. Ozcan M. Evaluation of alternative intra-oral repair techniques for fractured ceramic-fused-to-metal restorations. J Oral Rehabil 2003; 30(2): 194-203.
  6. Sarafianou A, Seimenis I, Papadopoulos T. Effectiveness of different adhesive primers on the bond strength between an indirect composite resin and a base metal alloy. J Prosthet Dent 2008; 99(5): 377-87.
  7. Kern M, Thompson VP. Sandblasting and silica-coating of dental alloys: Volume loss, morphology and changes in the surface composition. Dent Mater 1993; 9(3): 151-61.
  8. Chung KH, Hwang YC. Bonding strengths of porcelain repair systems with various surface treatments. J Prosthet Dent 1997;78(3): 267-74.
  9. Pameijer CH, Louw NP, Fischer D. Repairing fractured porcelain: How surface preparation affects shear force resistance. J Am Dent Assoc 1996; 127(2): 203-9.
  10. Yanagida H, Matsumura H, Atsuta M. Bonding of prosthetic composite material to Ti-6Al-7Nb alloy with eight metal conditioners and a surface modification technique. Am J Dent 2001; 14(5): 291-4.
  11. Matsumura H, Tanaka T, Taira Y, Atsuta M. Bonding of a cobalt-chromium alloy with acidic primers and tri-n-butylborane-initiated luting agents. J Prosthet Dent 1996; 76(2): 194-9.
  12. Shahverdi S, Canay S, Sahin E, Bilge A. Effects of different surface treatment methods on the bond strength of composite resin to porcelain. J Oral Rehabil 1998; 25(9): 699-705.
  13. Matinlinna JP, Vallittu PK. Bonding of resin composites to etchable ceramic surfaces - An insight review of the chemical aspects on surface conditioning. J Oral Rehabil 2007; 34(8): 622-30.
  14. Chang JC, Koh SH, Powers JM, Duong JH. Tensile bond strengths of composites to a gold-palladium alloy after thermal cycling. J Prosthet Dent 2002; 87(3): 271-6.
  15. Kim JY, Pfeiffer P, Niedermeier W. Effect of laboratory procedures and thermocycling on the shear bond strength of resin-metal bonding systems. J Prosthet Dent 2003; 90(2): 184-9.
  16. Paranhos MP, Burnett LH Jr, Magne P. Effect of Nd:YAG laser and CO2 laser treatment on the resin bond strength to zirconia ceramic. Quintessence Int 2011; 42(1): 79-89.
  17. da Silva Ferreira S, Hanashiro FS, de Souza-Zaroni WC, Turbino ML, Youssef MN. Influence of aluminum oxide sandblasting associated with Nd:YAG or Er:YAG lasers on shear bond strength of a feldspathic ceramic to resin cements. Photomed Laser Surg 2010; 28(4): 471-5.
  18. Akin H, Ozkurt Z, Kirmali O, Kazazoglu E, Ozdemir AK. Shear bond strength of resin cement to zirconia ceramic after aluminum oxide sandblasting and various laser treatments. Photomed Laser Surg. 2011; 29(12): 797-802.
  19. Akin H, Tugut F, Akin GE, Guney U, Mutaf B. Effect of Er:YAG laser application on the shear bond strength and microleakage between resin cements and Y-TZP ceramics. Lasers Med Sci 2012; 27(2): 333-8.
  20. Cavalcanti AN, Foxton RM, Watson TF, Oliveira MT, Giannini M, Marchi GM. Bond strength of resin cements to a zirconia ceramic with different surface treatments. Oper Dent 2009; 34(3): 280-7.
  21. Usumez A, Hamdemirci N, Koroglu BY, Simsek I, Parlar O, Sari T. Bond strength of resin cement to zirconia ceramic with different surface treatments. Lasers Med Sci 2013; 28(1): 259-66.
  22. Murray AK, Attrill DC, Dickinson MR. Qualitative assessment of surface topography of XeCl laser etched Ni-Cr alloy. Dent Mater 2005; 21(9): 837-45.
  23. Murray AK, Attrill DC, Dickinson MR. The effects of XeCl laser etching of Ni-Cr alloy on bond strengths to composite resin: A comparison with sandblasting procedures. Dent Mater 2005; 21(6): 538-44.
  24. Kunt GE, Guler AU, Ceylan G, Duran I, Ozkan P, Kirtiloglu T. Effects of Er:YAG laser treatments on surface roughness of base metal alloys. Lasers Med Sci 2012; 27(1): 47-51.
  25. Sadat Madani A, Astaneh PA, Shahabi S, Nakhaei MR, Bagheri HG, Chiniforush N. Influence of different power outputs of intraoral Nd:YAG laser on shear bond strength of a resin cement to nickel-chromium dental alloy. Lasers Med Sci 2013; 28(1): 229-34.
  26. Madani AS, Astaneh PA, Nakhaei M, Bagheri HG, Moosavi H, Alavi S, et al. Effectiveness of silica-lasing method on the bond strength of composite resin repair to Ni-Cr alloy. J Prosthodont 2015; 24(3): 225-32.
  27. Matsumura H, Yanagida H, Tanoue N, Atsuta M, Shimoe S. Shear bond strength of resin composite veneering material to gold alloy with varying metal surface preparations. J Prosthet Dent 2001; 86(3): 315-9.
  28. Behr M, Rosentritt M, Groger G, Handel G. Adhesive bond of veneering composites on various metal surfaces using silicoating, titanium-coating or functional monomers. J Dent 2003; 31(1): 33-42.
  29. dos Santos JG, Fonseca RG, Adabo GL, dos Santos Cruz CA. Shear bond strength of metal-ceramic repair systems. J Prosthet Dent 2006; 96(3): 165-73.
  30. Haneda IG, Fonseca RG, de Almeida JG, Cruz CA, Adabo GL. Shear bond strength of metal-ceramic repair systems. Gen Dent 2009; 57(6): 644-51.
  31. Watanabe T, Ino S, Okada S, Katsumata Y, Hamano N, Hojo S, et al. Influence of simplified silica coating method on the bonding strength of resin cement to dental alloy. Dent Mater J 2008; 27(1): 16-20.
  32. Almilhatti HJ, Giampaolo ET, Vergani CE, Machado, AL, PavarinaAC, Betiol EAG. Adhesive bonding of resin composite to various Ni-Cr alloy surfaces using different metal conditioners and a surface modification system. J Prosthodont 2009; 18(8): 663-9.
  33. Fonseca RG, de Almeida JG, Haneda IG. Effect of metal primers on bond strength of resin cements to base metals. J Prosthet Dent 2009; 101(4): 262-8.
  34. Tsuchimoto Y, Yoshida Y, Mine A. Effect of 4-MET- and 10-MDP-based primers on resin bonding to titanium. Dent Mater J 2006; 25(1):120-4.